Системы управления за рубежом

Размещено на http://www.allbest.ru/

Системы управления за рубежом

Последние годы энергетика характеризуются активным внедрением, как в энергоснабжающих организациях, так и у потребителей электроэнергии, автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ).

При этом все внедряющиеся АСКУЭ используются в основном только как необходимый инструмент осуществления купли-продажи электроэнергии, но не учитывается тот аспект, что второй важнейшей функцией АСКУЭ является осуществление с ее помощью целенаправленного регулирования режимов энергопотребления в целях энергосбережения. Необходимость такого регулирования обуславливается целым рядом причин, основными из которых являются:

* значительная разница между пиком нагрузки и ночным провалом в энергосистемах;

* недостаточная регулирующая возможность тепловых электростанций и АЭС для покрытия переменной части графиков нагрузки;

* неблагоприятная тенденция снижения доли маневренных мощностей в энергосистемах, вызванная укрупнением энергоблоков;

* значительные капитальные и энергетические затраты, связанные с сооружением и эксплуатацией пиковых агрегатов;

* техническая возможность и экономическая целесообразность искусственного выравнивания графиков нагрузки.

Покрытие пиков нагрузки в условиях исчерпания регулировочных возможностей и запрета на регулирование мощности агрегатов АЭС в основном легла на агрегаты ТЭС, газомазутные КЭС и ГЭС.

Зарубежные технические средства управления электропотреблением

Технические средства управления электропотреблением условно классифицируются следующим образом:

* местные (контактные часы);

* центральные с односторонней связью (по радио на средних и длинных частотах, по силовой сети на тональных (звуковых) частотах);

* центральные с двусторонней связью (по распределительной сети на несущей частоте (PLC-технологии), по сотовой радиосвязи.

Здесь рассмотрены только централизованные средства управления электропотреблением.

Централизованные технические средства управления электропотреблением с односторонней связью

Централизованное управление потребителями на тональных частотах (ЦУПТЧ)

Наиболее распространенные и известные за рубежом технические средства управления потребителями по силовой сети на тональных частотах (150-300 Герц) более 50 лет выпускались многими широко известными фирмами, такими как «Шлюм-берже», «Ландис и Гир», «Сименс», «Броун Бовери Компани», а также некоторыми менее известными специализированными фирмами, как «Цельвегер» (Швейцария) и «Вальмет» (Финляндия).

Принцип действия таких систем заключается в том, что в различных пунктах питающей сети напряжением 10, 35 или 110 кВ с частотой 50 Герц накладывается кодовый сигнал тональной частоты. Так как частота кодового сигнала очень близка к частоте питающей сети, распространение управляющих сигналов очень эффективно и они легко преодолевают несколько ступеней трансформации. При помощи специальных приемников-дешифраторов, установленных у потребителей и подключенных к сети 220 В, они сравниваются с заранее запрограммированными в данном устройстве, и в случае их совпадения принятая команда выполняется, то есть выходные реле переключаются. Различные типы систем транслируют по сети от 125 до 250 различных групповых команд, что более чем достаточно для решения всех доступных им задач.

Принципиально все эти системы мало отличаются друг от друга и фактически являются различными модификациями разработки «Броун Бовери Компани» конца 40-х годов прошлого века. Системы различных фирм отличаются конструктивным исполнением различных элементов и способами кодирования управляющих сигналов. Любая система такого типа состоит из 3-х главных элементов: передающего устройства; приемных устройств и системы кодированных сигналов.

Для ввода управляющих сигналов в данных системах на напряжении 10, 35 и 110 кВ требуется довольно дорогостоящее оборудование и реконструкция подстанций, но при этом приемники управляющих сигналов из сети 220 В получаются довольно дешевыми, и их стоимость сопоставима со стоимостью управляющих электрических контактных часов, используемых в системах дифференцированного по зонам суток учета электроэнергии (до 100 долларов США). Стоимость коммерческого предложения фирмы «Цельвегер» Минэнерго СССР конца 90-х годов, которая была готова поставить в СССР комплекты оборудования на одну подстанцию с вводом управляющих сигналов на напряжении 10 кВ составила 80 тыс. долларов США; на напряжении 35 кВ - 130 тыс. долларов США и на напряжении 110 кВ - 700 тыс. долларов США. Однако несмотря на высокую стоимость этого оборудования, они и сейчас широко применяются практически во всех странах Европы (кроме Великобритании, предпочитающей использовать системы управления по радио), США, Австралии, Новой Зеландии, ЮАР и многих других странах, как для централизованного управления тарифными механизмами бытовых многотарифных счетчиков, так и для отключения и последующего включения отдельных промышленных потребителей, пригодных для целей управления электропотреблением. К таковым обычно относят: мощные отопительные устройства; холодильные устройства и кондиционеры; двигатели вентиляционные; печи плавильные; питание насосных и компрессорных станций предприятий водо- и газоснабжения; питание насосных станций и смесительных установок очистных сооружений сточных вод.

Системы также используются для управления освещением улиц городов и поселков; рекламным и праздничным освещением и др., а также и для служебных операций включения / отключения электросетей (компенсирующих устройств, определенных групп потребителей, дистанционного управления секционными выключателями и т.д.).

Производство таких систем на заводе фирмы «Шлюмберже» во Франции, практическое использование таких систем в Венгрии высоко надежно и эффективно. По данным фирм-производителей, затраты на устройство таких систем окупаются в течение 4 лет.

Во Франции и ФРГ, где в наибольшем количестве использовались системы фирмы «Шлюмберже», с их помощью удалось весьма значительно изменить конфигурацию суммарного графика нагрузки и существенно снизить максимумы потребления нагрузки и значительно поднять заполнение ночного провала, а во Франции потребление энергии ночью сравнялось с дневным. Однако ушло на это более 30 лет (с 1952 по 1984 год) кропотливой работы по монтажу сотен передающих систем на подстанциях и миллионов приемников у потребителей.

Основным недостатком в работе таких систем является отсутствие обратной связи и информации о срабатывании или, что более важно, об отказе в срабатывании тех или иных приемников-дешифраторов. Однако при массовом управлении огромным количеством приемников и высокой степени надежности приемной аппаратуры эти недостатки в реальной жизни считаются приемлемыми.

Выводы и предложения

1. Исходя из тенденции разуплотнения суммарного графика нагрузок, дефицита пиковых генерирующих мощностей и роста потребления бытовых потребителей, создание в России централизованного управления электропотреблением бытовых и промышленных потребителей экономически оправданно по сравнению с дорогостоящим наращиванием пиковых генерирующих мощностей.

2. Для проведения единой технической политики в этом важном направлении необходимо создание специальной организации (типа АТС), которая в первую очередь должна:

* Подготовить юридическую базу для осуществления этого процесса в рыночных условиях путем внесения необходимых изменений в действующее законодательство.

* Разработать систему финансирования приобретения необходимых технических средств централизованного управления электропотреблением (за счет тарифов; консолидированных средств заинтересованных предприятий и т.п.).

* Разработать и согласовать с заинтересованными организациями концепцию централизованного управления электропотреблением в России.

* Разработать совместно с отечественными производителями и отраслевыми институтами РАО «ЕЭС России» ТЗ на разработку (или закупку за рубежом) необходимых технических средств.

* Организовать централизованные тендерные закупки необходимой техники для управления электропотреблением после проведения соответствующей экспертизы и испытаний в условиях России.

* Организовать подготовку персонала для успешной эксплуатации новой техники управления электропотреблением.

* Создать систему эксплуатации этой техники.

электроэнергия электропотребление дешифратор потребитель

Литература

1. Тубинис В.В., Балашов О.В. Европа принимает общие технические требования к приборам учета топливных энергетических ресурсов: Заметки участников международной конференции «METERING EUROPE 2004» // Энергонадзор и энергоэффективность. - 2005. - №1.

2. Тубинис В.В. Создание автоматизированной системы учета и управления потреблением электроэнергии в Италии // Электро. - 2004. - №4.

3. Vincenzo Cannatelli. Enel Telegestore project is on track //Metering International. - 2004. - №1.

4. Тубинис В.В. Об актуальности разработок автоматизированных систем учета электроэнергии для бытовых потребителей // Вестник Госэнергонадзора. - 2000. - №2.

Размещено на Allbest.ru